材料成形原理试题

填空题：
1、铸件的宏观凝固组织主要是指 ，其通常包括 、 和 三个典型晶区。

2、金属塑性变形的基本规律有 和 。

3、铸件凝固组织中的微观偏析可分为 、 和 等，其均可通过 方法消除。

4、在塑性加工中润滑的目的是 ， 模具寿命和产品质量， 变形抗力，提高金属的充满模腔的能力等。

5、材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过100％的现象叫 。

6、钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 润滑处理。

7、铸造应力有 、 和? 三种。

8、铸件的宏观凝固组织主要是指 ，其通常包
括 、 和 三个典型晶区。

9、铸件凝固组织中的微观偏析可分为 、 和 等，其均可通
过 方法消除。

10、在塑性加工中润滑的目的是 ， 模具寿命和产品质量， 变形
抗力，提高金属的充满模腔的能力等。

11、材料的加工过程可以用相关的材料流程、 流程和 流程来描述。

材料流程中，用来产生材料的形状、尺寸和（或） 变化的过程称为基本过程。

材料流程中的基本过
程又分为机械过程、 过程和化学过程过程。

12、通常所说弹塑性力学三大基础方程指的是 方程、 方程和 方
程 。

其中表达变形与应变之间关系的是 方程。

13、液态金属成形过程中在 附近产生的裂纹称为热裂纹，而在 附近产生的裂纹称为冷裂纹。

14、润湿角是衡量界面张力的标志。

界面张力达到平衡时，杨氏方程可写为
=θcos 。

当 时，液体能润湿固体；=θcos 时，为绝对润湿；
当 时，液体绝对不能润湿固体。

15、在塑性加工中润滑的目的是 ，提高模具寿命和产品质量， 变形
抗力，提高金属的充满模腔的能力等。

16、材料中一点的两种应力状态相等的充要条件是两应力状态的
分别相等。

17、采用主应力法分析宽度为B 的细长薄板在平锤下压缩变形。

已知平衡方程为：
02=+h
dx d k x τσ，接触表面摩擦条件y k f στ＝，利用近似屈服条件为k y x 2=-σσ，方程的通解为： ，其中的积分常数，可根据边界条件： 确定，C ＝ 。

18.液态金属或合金中一般存在 起伏、 起伏和 起伏。

19、铸件的宏观凝固组织主要是指 ，其通常包
括 、 和 三个典型晶区。

20、液态金属成形过程中在 附近产生的裂纹称为热裂纹，而在 附近产生的裂纹称为冷裂纹。

21、铸件凝固组织中的微观偏析可分为 、 和 等，其均可通
过 方法消除。

22、在塑性加工中润滑的目的是 ， 模具寿命和产品质量， 变形
抗力，提高金属的充满模腔的能力等。

24、材料在一定的条件下，其拉伸变形的延伸率超过100％的现象叫 。

27、材料中一点的两种应力状态相等的充要条件是两应力状态的
分别相等。

28、塑性成形中的三种摩擦状态分别是： 、 、 。

29、平面应变时，其平均正应力?ｍ 中间主应力?２
30、简单加载是指在加载过程中各应力分量 ， 方向固定不变。

31、滑移是指晶体在外力的作用下，晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生
移动或 。

滑移总是沿着 的晶面和晶向发生。

名词解释
简单加载
金属充型能力
应力腐蚀
应力偏张量
溶质再分配系数
滑移线场
真实应力
理想塑性
简答、计算题
1、已知受力物体内一点的应力张量为
⎪⎭
⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=400600070607060ij σ （MPa ）
， 试求外法线方向余弦为3/3=
==n m l 的斜切面上的全应力S 、正应力σ和切应力
τ。

2、已知灰铸铁在砂型中的凝固系数)min /(72.0cm k ,试用折算厚度法求边长30cm 的铸件的凝固时间t 。

3、摩擦对金属塑性成形过程有何影响？
4、有矩形横截面的拉伸试样，试画出其表面一点的滑移线滑移线方向，并画出表面上单元体在滑移线方向的应力状态图。

5、如图所示，宽度为b=、长度为L =的平滑冲头，冲入一侧具有30度倾斜面的半无限大工件。

已知坯料的屈服强度为200MPa 。

（1）画出坯料中的滑移线场。

（2）确定冲头中心点的三向主应力。

（3）确定所需的冲力F 。

6、如图为一灰铸铁零件，由一个半径为R ＝40mm 的球体与一个半径r=20mm 、高h=100mm 的圆柱体构成。

已知K=(m in cm /)，试利用“模数法”分析砂型铸造时两部分的凝固时间，并估计凝固终了时间和位置。

7、已知受力物体内一点的应力张量为
⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=300600090609060ij σ （MPa ）
， 试求外法线方向余弦为3/
3=
==n m l 的斜切面上的全应力S 、正应力σ和切应力
τ。

8、画出接触表面上单元体在滑移线方向的应力状态图。

9、在如图的滑移线场中，如已知A 点的平均应力为20MPa,材料屈服极限200=s σMPa 。

若CD 与AB 的夹角为45?，试求B 、C 、D 各点的平均应力和最大主应力。

10、某厂采用成分确定的某牌号Al-Mg 合金进行铸造，常出现“浇不足”缺陷而报废，请问可采取哪些工艺措施来提高成品率？
11、试从“型壁晶粒脱落、游离及增殖”观点分析铸件内部等轴晶的形成机理。

12
、图为一灰铸铁底座铸件的断面形状，其厚度为
30mm ，利用“模数法”分析砂型铸造时底座的最后凝固部位，已知K=(m in cm /)，估计凝固终了时间.
13、某厂采用成分确定的某牌号Al-Mg 合金进行铸造，常出现“浇不足”缺陷而报废，请问可采取哪些工艺措施来提高成品率？
14、已知受力物体内一点的应力张量为
⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=300600090609060ij σ （MPa ）
， 试求外法线方向余弦为3/3=
==n m l 的斜切面上的全应力S 、正应力σ和切应力τ。

15、在如图的滑移线场中，?族滑移线为直线，?族滑移线为一组同心园。

如已知C 点的平均应力为－60MPa,材料屈服极限200=s σMPa 。

试求B 、C 、D 各点的平均应力和最大主应力。

16、塑性成形中的摩擦有何特点？举例分析其利弊？
17、试用主应力法，分析滑动摩擦条件下的薄板平锤压缩变形，已知板厚度为h ，宽为W ，长为L 。

（1）试列出平衡方程
（2）若近似屈服条件为k y x 2=-σσ，接触表面mk ＝τ，试求微分方程的解。

（3）若边界条件为：x=w/2时，0=x σ，试求积分积数C 。

18、已知受力物体内一点的应力张量为
⎪⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛-=100200060206040ij σ （MPa ）
， 试求外法线方向余弦为2/1==m l ，2/2=
n 的斜切面上的全应力S 、正应力σ和切应力τ。

19、宽度为2b=200mm 的平冲头压入半无限体，假设冲头与坯料的接触表面上无摩擦，则滑移线场如图。

已知F 点的平均应力为-2
s σ,材料屈服极限200=s σMpa, OB 与OX 的夹角为45?，CD 与OX 的夹角也为45?,试求
(1) E 点的平均应力和最大主应力；
(2) 正压力p 与E 点平均应力的关系及正压力p ；
20、形成成分过冷必须具备什么条件？
21、试分析晶粒大小对金属塑性和变形抗力的影响。

22、已知灰铸铁在砂型中的凝固系数)min /(72.0cm k ,试用折算厚度法求边长10cm 的铸件的凝固时间t 。

23、试根据下图分析纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围很窄的合金停止流动机理。